Construction and characterization of OC125 single-chain antibody

Abstract

Le cancer ovarien est la principale cause de la mortalité attribuable aux cancers gynécologiques dans les pays occidentaux. De plus, pour la majorité des patientes (>70%), la maladie en diagnostiqué en phase tardive. Ces diagnostiques tardifs conduisent à un taux de survie de 15 à 30 pour cent après cinq ans. Dans le but d'accroître la qualité et la rapidité du dépistage, la découverte et l'utilisation de marqueurs spécifiques sont d'un grand intérêt. Pour les cancers ovariens, la progression clinique de la maladie est en corrélation avec l'expression de l'antigène tumoral CA125, ce qui en fait un marqueur de choix. Cet antigène est actuellement utilisé en tant qu'indice de récurrence clinique des cancers ovariens. Aussi, l'antigène CA125 est employé pour vérifier l'efficacité des traitements de chimiothérapie pour ces cancers. Des études antérieures ont montré que CA 125 est une glycoprotéine de haut poids moléculaire avec des propriétés semblable à une molécule de mucine (mucin-like ). La nature biochimique et moléculaire de cet antigène ainsi que sa fonction demeure peu ou pas connu. Dans cette étude, nous avons développé une approche basée sur l'expression d'anticorps à chaîne unique (ScFv) pour abroger sélectivement CA125 afin d'étudier son rôle dans les cancers ovariens chez l'humain. L'ADNc qui code pour l'anticorps ScFv a été produit à partir des ARNm extraient de !'hybridome OC125. Cet hybridome exprime l'anticorps monoclonal spécifique à la partie extracellulaire de CA 125. Les gènes codant pour la partie variable des chaînes lourdes (VH) et légères (VL), séparées par la séquence codant pour le peptide (Gly4Ser)3, ont été clonés dans le même vecteur. L série de gènes résultants, contenant les ScFvs, a été clonée dans le vecteur d'expression procaryote pCANT AB 5E. Cette banque d' ADNc a été criblée par les essais de "phage-display" et "colony-lift". La capacité des ScFvs de lier CA 125 a été validée par ELISA. Six ScFvs positifs ont été choisis parmi 176 candidats. La séquences en acides nucléiques montre que la région VL et la majeure partie des peptide de liaison ont été éliminées dans l'anticorps ScFv #148. Cet anticorps a démontré la meilleure affinité pour CA 125 en ELISA. Par la suite, celui ci a été souscloné dans le vecteur d'expression eucaryote pSTCF.KDEL contenant le peptide signal pour le transport de la protéine au réticulum endoplasmique. Un système d'expression transitoire de la protéine encodé par le plasmide pSTCF.KDEL dans des lignées cellulaires d'ovaires humains a été utilisé comme modèle. Nous avons ainsi démontré une diminution significative de # 148 ScFv dans les cellules d'une lignée co-exprimant l'antigè CA125 (OVCAR3: cellules tumorales d'ovaries humains) par rapport à une lignée n'exprimant pas CA125 (PA-1). Par contre, si l'on compare avec d'autres ScFvs ne liant pas CA125 en ELISA, dans ces deux mêmes lignées cellulaires, leurs concentrations demeurent équivalentes. Ces résultats suggèrent que la protéine ScFv #148 peut lier CA125 dans le réticulum endoplasmique des cellules OVCAR3. Néanmoins, des expériences de l'immunoprecipitation n'ont pas démontré une interaction directe entre la protéine de ScFv #148 et CA125. En conclusion, dans cette étude nous avons construit un ScFv contre l'antigène CA 125. Cet anticorps lorsque exprimé chez E. coli est soluble et reconnaît spécifiquement la protéine CA125 en ELISA. Lorsque le ScFv fut sous-cloné dans le vecteur eucaryote pSTCF.KDEL et ensuite transfecté dans des cellules ovariennes humaines, un niveau d'expression élevé a été obtenu.

Abstract: Ovarian cancer is the leading cause of death from gynecological cancers in Western countries. Over 70% of the patients present with late stage disease, the five-year survival rate for these patients remains at best of 15-30%. Tumor antigen CA125 expression has been shown to correlate with the clinical course of the disease, and CA125 is currently used as a predictor of clinical recurrence in ovarian cancer and to monitor response to chemotherapy treatment. Previous studies showed that CA125 is a high molecular weight glycoprotein having properties of a mucin-type molecule. The biochemical and molecular nature and the function of this antigen are poorly understood. In this study, we have developed an approach based upon intracellular expression of single-chain antibodies (ScFvs) to achieve selective abrogation of CA125, thus to study the role of CA125 in human ovarian cancer cells. The study shows that a ScFv against the CA125 antigen was constructed, and that the soluble antibodies bind to CA125 protein in ELISA when expressed in E.coli."--Résumé abrégé par UMI